لماذا عظام الطيور مجوفة

تتمتع الهياكل العظمية للطيور ببعض التعديلات الفريدة حتي تستطيع الطيران واحدة من هذه التعديلات هي

العظام

مجوفة ولكن يجب أن تعرف أولاً ماتفعله العظام المجوفة.

تُسمى العظام المجوفة أيضًا بالعظام الهوائية مما يعني أنها مليئة بمساحة كبيرة لدخول الهواء لأن هذا الهيكل يساعد في دخول الأكسجين للعظام أثناء الطيران وهذا ما تحتاجه

الطيور

للطيران، فهناك حويصلات هوائية متصلة بالمناطق المجوفة في عظام الطيور لأن رئاتهم تمتد في جميع أنحاء هذه العظام مما يساعد الطيور على امتصاص الأكسجين أثناء الشهيق والزفير وذلك يضيف المزيد من الأكسجين إلى

الدم

مما يوفر للطائر طاقة إضافية للطيران.

لكن العظام المجوفة لا تجعل الطائر أخف وزناً كما هو شائع وفقًا لباحث من جامعة

ماساتشوستس

أمهرست فإن عظام الطيور أثقل من عظام الحيوانات ذات الحجم المماثل لها إذا قارنت العظام فقط فإن الهيكل العظمي لطائر يزن كيلو جرام يكون أثقل من الهيكل العظمي لفأر يبلغ وزنه كيلو جرام وذلك لأن عظام الطيور أكثر كثافة وهذه الكثافة تجعل العظام رقيقة ومجوفة وأكثر صلابة وقوة وتمنعها أيضًا من الانكسار بسهولة وتوفر الدعامات المتقاطعة أيضًا قوة هيكلية كبيرة وهناك بعض المعلومات الأخري عن عظام الطيور المجوفة:

لا تحتوي طيور البطريق والبفن على أي عظام مجوفة فهي تمتلك عظام صلبة ويُعتقد أن العظام الصلبة تجعل من السهل على هذه الطيور الغوص.
الطيور التي لا تطير لها عظام مجوفة

النعام

والإيمو لديهم عظام جوفاء ولكن تختلف وظيفة العظام المجوفة فإن أن نظام الكيس الهوائي الذي يمتد إلى أعلى أرجلهم يستخدم لتقليل حرارة

الجسم

عن طريق اللهاث.
الطيور من طيور القرقف إلى رافعات ساند هيل لها عظام مجوفة ولكن ليست كل العظام في جسم الطائر مجوفة ويختلف عدد العظام المجوفة باختلاف الأنواع، فإن الطيور الانزلاقية الكبيرة تمتلك المزيد من العظام المجوفة بينما تمتلك الطيور الغاطسة عددًا أقل.

كيف تساعد العظام المجوفة الطيور على الطيران

ببساطة لأن الطيور لديها نظام تنفس كبير والذي يشغل حوالي خمس المساحة في جسم الطيور وأيضًا تتمتع الطيور بقلب إضافي قوي للحفاظ على عمل هذا النظام، تستخدم الطيور الأكسجين وتخرج ثاني أكسيد الكربون

وبسبب أن لديهم أكياس هوائية داخل العظام المجوفة التي تسمح بمرور الغازات والتدفق حول الجسم بسهولة أكبر فإن العظام المجوفة تعطي الطيور إمداد مستمر من الهواء النقي في رئتيها مما يمنح الأكسجين فرصة أكبر لدخول إمدادات الدم ومساعدتها على الطيران.

الهيكل العظمي للطيور

الهيكل العظمي للطيور له وظيفة أصعب فيجب أن يكون خفيفًا بما يكفي للطيران وقويًا بما يكفي لتحمل إجهاد الطيران ولمعالجة هذه المشاكل تمتلك الهياكل العظمية للطيور بعض التعديلات الفريدة ومنها:

أقل وزنا

الهياكل العظمية للطيور خفيفة جداً بالنسبة لحجمها بسبب وجود عظام مجوفة، فإن طيور الفرقاطة التي تُرى تحلق فوق المحيطات الاستوائية يبلغ طول جناحيها أكثر من مترين لكن هيكلها العظمي أخف من ريشها تحتوي الطيور أيضًا على مناقير خفيفة

الوزن

بدلاً من الأسنان الثقيلة بعض العظام الأخرى صغيرة جدًا أو مختفية تمامًا مثل عظام في الذيل.

قوتها كبيرة

تكون عظام الأطراف الرئيسية للطائر مجوفة وبداخلها دعامات خاصة لتقويتها هذا يجعلها أقوى من الثدييات دون أن تكون أثقل وزناً والعظام الأخرى تكون أكثر صلابة من الهيكل العظمي للثدييات العظام الجانبية البارزة من

الأضلاع

تُقفل بإحكام معًا ويتم ربط عظمتي الترقوة في دعامة واحدة والتي نسميها “عظمة الترقوة” ويمكن للهيكل العظمي الصلب أن يتكيف بشكل أفضل مع ضغوط الطيران.

دعم العضلات

إذا نظرت إلى هيكل دجاجة مشوية يمكن بسهولة رؤية عظم الصدر الضخم الذي يكون بارزاً وتُسمي بعظمة القص هذا العظم فريد من نوعه للطيور فإن الهيكل يحمل العضلات الضخمة التي يحتاجها الطائر للطيران، هناك طيور لا تطير مثل النعام لا تمتلك عظمة القص.

قلب كبير

يستهلك الطيران الكثير من الطاقة لذلك تحتاج الطيور إلى تحريك الدم بسرعة كبيرة مع نظامها للحفاظ على عمل عضلات طيرانها لذلك قلوبهم أكبر نسبيًا وأقوى من قلب الثدييات، قلوب الطيور الصغيرة تنبض أسرع من قلوب الطيور الكبيرة يبلغ معدل ضربات قلب الدجاجة 245 نبضة في الدقيقة وعصفور المنزل 460 في الدقيقة والطائر الطنان 615 نبضة في الدقيقة أثناء الرحلة ويمكن يرتفع نبض قلب الطائر الصغير فوق 1000 نبضة في الدقيقة.

كيف يمكن للطيور أن تفقد ريشها وتظل تطير

ريش الجناح والذيل ضروريان للطيران ولكن ماذا يحدث عندما تفقد الطيور هذا الريش؟ يتطلب الاستخدام المستمر والتعرض لكثير من العناصر أن تستبدل الطيور ريشها من خلال عملية تسمى طرح الريش، يستهلك استبدال الريش قدرًا كبيرًا من الطاقة لذلك عادةً في هذه الأوقات لا تقوم الطيور بأي أنشطة أخرى عالية الطاقة مثل

الهجرة

أو التعشيش ويمكن أن يحدث فقدان الريش هذا تدريجيًا أو كليًا مرة واحدة.

هناك بعض الطيور مثل الغربان تأخذ مدة كبيرة في تغير ريشها وقد تصل إلى ستة

أشهر

ويحل محلها عدد قليل من الريش للطيران في المرة الواحدة وينتظرون حتى تنمو خلايا جديدة قبل أن يقوموا بأي أنشطة وعادةً يفقدون نفس الريش على كل جناح في نفس

الوقت

مع الحفاظ على تناسق أجنحتهم طوال عملية الاستبدال، تقوم الطيور الصغيرة بنفس الشيء لكنها تستغرق حوالي شهرين فقط وتسمح عملية طرح الريش الممتدة هذه للطيور بالطيران على الرغم من فقدان بعض الريش.

تعوض الطيور المزلقة الريش المفقود عن طريق تغيير موضع أجنحتها وذيلها أثناء الطيران لتظل هناك ديناميكية هوائية، هناك بعض الطيور مثل البط والأوز تكون ثقيلة جدًا بحيث لا تستطيع الطيران لذلك تفقد عدد قليل من الريش فتقوم بأستبدال كل ريش طيرانها مرة واحدة مما يؤدي إلى عدم الطيران لمدة شهر تقريبًا ولتجنب الحيوانات المفترسة يبقون في

الماء

أو بالقرب منه.

لماذا لا يبتلل ريش الطيور

ريش الطيور ليس طبيعيًا مقاومًا للماء تمامًا افإن لطيور تتهيأ باستمرار أو تنظف نفسها تزيل الطيور الأوساخ والغبار والطفيليات من ريشها بأستمرار بينما تقوم أيضًا بتقويم وترتيب الريش إلى أفضل شكل وموضع

وهناك بعض الطيور مثل البط تمتلك غدة بولية أو وهي جزءًا أساسيًا من عملية التحضير والتنظيف توجد الغدة بالقرب من قاعدة الذيل وتنتج مادة زيتية تعمل على مقاومة الريش للماء، عند التحضير تنشر الغدة هذا الزيت بالتساوي لتغطية وحماية كل ريشة فيسمح هذا للبط بالطفو بشكل مريح على الماء طوال اليوم.

ليست كل أنواع الطيور يكون ريشها

مقاوم للماء

فإن البوم والحمام والببغاوات والصقور ليس لديهم هذه الغدة مهذبة ولكن يمتلكون مايُسمي بمسحوق الريش يتحلل هذا الريش المتخصص إلى جزيئات صغيرة من الكيراتين ويتكون مسحوقًا ناعمًا مشابهًا لبودرة التلك ويكون المسحوق دهني قليلاً ويلتصق بالريش مما يساعد على إبقاء الماء بعيدًا عن الريش ولكن ليس لديها مستوى العزل المائي مثل الطيور المائية.

على الرغم من جهود العزل المائي تحتاج بعض الطيور إلى اتخاذ خطوة إضافية عندما تبتل فمن الممكن أن تمد أجنحتها في الشمس لفترة طويلة.[1] [2]